可穿戴设备电源管理芯片怎么选？功耗和体积说了算！

近一年来，在中国乃至全世界，几乎所有的互联网大企业，绝大多数的风险投资，再加上相当一群科技信徒，已经把智能可穿戴设备看成了最朝阳的产业。服装企业、科技巨头、硬件厂商都试图挤进可穿戴的大门。

可穿戴设备体积小，电池容量受体积和重量的限制，因此供电电源的功耗和体积已经成为可穿戴设备的重要性能指标。只有采用高效率的电源管理芯片，才能降低功耗，在有限的电池容量下提高待机时间。曾经有发烧友拆解过某一平板的PCB（如图1所示），发现其采用的理光电源管理芯片的转换效率达到了90% 以上，特别是它有一个PWM Auto 模式，比一般电源管理IC所用的固定PWM频率的做法，效率也是大幅的提高。这样整机的功耗就降低了，提高了电池的续航能力。这颗高效的电管芯片加上优质的电池和整体内部空间充分的利用，使得该平板就算比其他品牌同尺寸平板更薄更轻，但是续航却绝不差，720P本地视频续航可达七小时以上。由此可见，理光电源管理IC有利于便携式设备的长期工作，是非常适合便携式产品尤其是可穿戴设备等的器件。

图1：某平板PCB中的理光电源管理芯片

理光电源管理IC的优势在于静态电流小，损耗小，功率密度大。在可穿戴设备如头盔显示器系统中，电池电压一般为3.3V直接为CPU供电，但系统中经常需要其他电压值的电压，例如音频接门和USB接口需要5V供电电压。传统芯片体积大，输出纹波大，对系统干扰大，非常难以用于消费类电子电路设计。理光DC/DC芯片静态电流小，输出稳定 ，纹波小，封装较小，则非常适合在此类场合应用。例如升压型带关断功能DC/DC转换器R1202x系列输入电压范围为2.3V to 5.5V (R1202xxxxA/B)或1.8V to 5.5V (R1202xxxxD)。于是此头盔显示器系统便可以选择R1202xxxxA/B，其反馈电压为1.0V±15mV (R1202xxxxA/B)，通过boost电路将3.3V转换为5V，对设备经行供电，很容易解决DC转换问题，给工程师带来方便和设计周期短等特点。

 图2：DC/DC芯片应用于头盔显示器系统中

可穿戴设备的“小块头”注定了它的主板面积小，这就意味着PCB板上的每一分子都要尽可能地缩小身躯，才能在有限的空间内放置更多的元器件，具体到电源管理芯片而言，就是要具有更小的体积、更少的外围器件和更高的集成度。如图3、图4可知，R1202x系列每块芯片由一个N型MOS管、NPN晶体管、振荡器、PWM比较器、电压基准源、误差放大器、限流保护、欠压锁定(UVLO)和过压保护(OVP)、软启动回路、最大占空比限制回路、过温度保护回路等模块组成。外部器件仅用到电感、电容和电阻，R1202x就能构成高效升压型DC/DC转化器。

图3：R1202x系列内部结构框图

图4：R1202x系列电路图

世强提供三个版本R1202x系列：适用于输出恒定电压源的R1202xxxxA/B版本；适用于以恒 定电流驱动串联白光LEDs R1202xxxxD版本；R1202xxxxA在关断时，可使输出Vout放电至0；但是R1202xxxxB没有此放电功能。所以版本均可供应DFN1616-6B和TSOT-23-6两种封装。